[發明專利]聚光式太陽能集熱器及其集熱液體的流程控制方法

有效

• 申請號: 201610792073.8
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN106322783B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 徐榮吉
• 申請（專利權）人: 徐榮吉
• 主分類號: F24S23/71
• 分類號: F24S23/71;F24S10/75;F24S50/00;F25B27/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 白改芳

本發明涉及一種聚光式太陽能集熱器及其集熱液體的流程控制方法，所述聚光式太陽能集熱器包括：殼體，其具有能夠透光陽光的蓋板；以及置于所述殼體內的集熱部；其包括：管路，其包括分置的進液分液管和出液集液管；以及置于所述進液分液管和所述出液集液管之間的、若干個并列的集熱單元；其中，每個所述集熱單元包括復合拋物聚光器以及跨列式置于所述復合拋物聚光器上的毛細管吸熱器；所述集熱液體在所述管路和至少一部分所述毛細管吸熱器之間形成流動路徑，且能夠通過可調整的方式接入所述流動路徑的所述毛細管吸熱器的個數；所述毛細管吸熱器內的集熱液體吸收由所述復合拋物聚光器反射的太能輻射能。本發明實現了可調整的集熱效率。

技術領域

本發明涉及太能輻射熱能利用領域，具體涉及一種聚光式太陽能集熱器及其集熱液體的流程控制方法。

背景技術

我國是世界最大的能源消費國，能源發展面臨一系列新問題、新挑戰。2014年11月19日國務院發布《能源發展戰略行動計劃(2014-2020年)》，是我國能源國策的具體細化與落實。《行動計劃》把“大力發展可再生能源”作為“優化能源結構、實現綠色低碳發展”的四大措施之一。太陽能是我國乃至全球在未來可利用的可再生能源的最主要形式之一。雖然我國在太陽能光熱利用方面占據世界領先的地位，但是仍處于技術提升階段。

目前太陽能集熱器內的集熱液體靠自然對流或泵流動。集熱溫度和流量被動調節，無法根據實際需要動態通過調整運行狀態(集熱溫度和流量)以適應天氣及使用需求的變化；而且太陽能集熱器通常采用平板結構的吸熱面來吸收太陽能，且吸熱面的溫度普遍比吸熱管溫度高，形成了一個高溫輻射面和漏熱面，影響集熱效率。

目前對于太陽能集熱器的改進，主要是針對集熱器的集熱溫度進行。如在真空管集熱器內插入金屬管以改變流體流程，或者在平板集熱器的集熱管內進行部分集熱流程的串聯布置等。但是對太陽能集熱器的優化十分有限，如何從根本上改變集熱器的集熱量以及提高集熱器的利用率，使集熱器能根據使用需求自動調整集熱液體流程高效運行，是尚待進一步優化的問題。

發明內容

技術問題

本發明要解決的技術問題是，如何調整集熱液體的集熱效率。

解決方案

有鑒于此，本發明的一個實施例提供了一種聚光式太陽能集熱器，該聚光式太陽能集熱器包括：殼體，其具有能夠透過陽光的蓋板；以及置于所述殼體內的集熱部；其包括：管路，其包括分置的進液分液管和出液集液管；以及置于所述進液分液管和所述出液集液管之間的、若干個并列的集熱單元；其中，每個所述集熱單元包括復合拋物聚光器以及跨列式置于所述復合拋物聚光器上的毛細管吸熱器；所述集熱液體在所述管路和至少一部分所述毛細管吸熱器之間形成流動路徑，且在具有物理意義的前提下，能夠通過可調整的方式接入所述流動路徑的所述毛細管吸熱器的個數；所述毛細管吸熱器內的集熱液體吸收由所述復合拋物聚光器反射的太能輻射能。

對于上述聚光式太陽能集熱器，在一種可能的實現方式中，所述管路上分布有若干個電動閥門，通過調整各個所述電動閥門的開關狀態，處于開狀態的電動閥門使得集熱液體在所述進液分液管、所述出液集液管和所述毛細管吸熱器之間形成可調整的、多級毛細管吸熱器吸熱的流動路徑；其中，以進液分液管上游到下游的方向為毛細管吸熱器的吸熱級數遞增的方向，則級數較高的高溫級的毛細管吸熱器的吸熱面積≥處于級數較低的低溫級的毛細管吸熱器的吸熱面積。

對于上述聚光式太陽能集熱器，在一種可能的實現方式中，還包括控制部，其與各個電動閥門均為電連接，用于調整各個所述電動閥門的開關狀態；對于經所述控制部調整各個所述電動閥門的開關狀態形成的流動路徑而言，在毛細管吸熱器的吸熱級數遞增的方向上，當毛細管吸熱器的總吸熱級數為奇數時，設于所述進液分液管上的最下游的電動閥門應當關閉，設于所述出液集液管上的最下游的電動閥門應當打開；當毛細管吸熱器的吸熱級數為偶數時，反之。